当今世界能源短缺是一个亟待解决的问题,为充分利用生物质能资源,我们研究发现,可以利用机械将农作物秸秆等生物质原材料进行粉碎挤出,从而形成密度小、热值高、耐燃烧的生物质燃烧颗粒,燃烧颗粒可代替现在的煤、石油、天然气,来进行工业生产、日常取暖做饭。该技术生产的燃料还具有可再生、便于储存运输、清洁、无污染等优点,大大缓解了农村的能源短缺问题,将废弃物转化为资源,更能推动农村的经济发展和生态发展。
因此我们设计了球曲面立式环模颗粒机,与普通的环模颗粒机进行比较,普通环膜颗粒机的环模是一种圆柱形部件,环模内壁垂直,当材料进入环膜与压辊进行挤压制粒时,由于重力的作用物料沉积在环模底部从而使得底部所受到的压力与摩擦力增大,因此底部得磨损会比环模上部分更严重,环模的使用寿命便受到很大影响,而球曲面立式环膜颗粒机的球模由于其特殊的球形结构使得球模每一都处受力均匀,不存在球模莫一处单独出现磨损,从而增加了球模的使用寿命大大提高制粒效率。相应的,以为了与球模配合,压辊也由圆柱形压辊调整为球形压辊来挤压材料,这样可以解决当前生物质颗粒燃烧致密化成形工艺所面临的核心部件磨损严重、使用寿命短、生产效率低的难题。
我们的球曲面立式环模颗粒机,整机主要由喂料器、调质器、颗粒制造器、调节机构及润滑系统组成;颗粒制造器为最主要部分,主要包括球曲面立式环模、压辊和压辊轴。
一、喂料器
由电磁调速电机、减速器、联轴器、绞龙轴及绞龙壳体等组成。调速电机是由变频电机和减速器组成,它与变频器配合使用,通过变频器控制调速电机,可改变其输出转速。喂料绞龙由绞龙壳体、绞龙轴和带座轴承等组成,由可调速电机通过联轴器带动绞龙轴。
二、调质器
由电机、传动机构、调质转子和壳体、加蒸汽口等部分组成。功能是注入蒸汽,将配合粉料调质到一定的温度和湿度后送入制粒室制粒。调质器壳体由不锈钢制成。
三、颗粒制造器
主要由主电机、传动机构、转子、环模、压辊、刮刀、切刀组件及机身和门等组成。经调质器调质的物料,由旋转喂料锥和前板上两个偏转刮刀将料均匀地送入两个压辊与环模组成的压制区,通过环模和压辊两个相对旋转件对粉料逐渐挤压而挤入环模中成型,并不断向外端挤出,由切刀把成型颗粒切成需要的长度,最后成型颗粒排出机外。
环模制粒机的工作过程是物料从喂料器喂入在调制器中调质之后进入颗粒制造器中通过环模和压辊的相互运动物料从模孔中挤压出来并由切刀将柱状颗粒切成理想长度 。环模在主电机的驱动下以一定的速度旋转物料由导料机构送入环模与压辊之间的空间由于环模与物料之间的摩擦力和物料与压辊之间的摩擦力使得压辊旋转 。随着环模和压辊的旋转经过受力分析可知环模和压辊的旋转方向相同物料被挤压入环模上的模孔中当挤压力大于模孔对物料的摩擦力时物料从模孔中挤出形成条状物料最后被切刀切断形成颗粒状物料.
本项目的实施,不仅可以解决目前我国农村稻草资源的浪费,而且可以缓解我国稻草资源紧缺的现状,并且这种工艺的制造成本低廉,所制得的可燃微粒密度小、重量轻、热值高、储存和运输方便,研究和开发的经济效益也很高。同时,还可以解决农林废弃物、城市及工业上的有机废弃物、动物粪便带来的环境污染问题,保护我们的地球家园,达到生产的良性循环。